Способ регенерации фильтра с анионитом в карбонатно гидратной форме

)5 В 01 1 49/00 НИЯ ИСА ИЗОБРЕ ЕЛЬСТВУ, Бди проник ина,РА С ево поль ющих Изобретение отн ды ионным обменом зовано на ионообмен установках, имеющих тры, загруженные ан лами, отрегенериров карбонатную или к орму сходят р тке восполь-. ающих е филь- и смоодом в атную осится к обраб и может быть ных обессоли в своем состав ионообменным нными с пере рбонатно-гид Са + СОз = СаСОз= М 9(ОН)г4 2 ф ций в межпороерхности зереннатные (в виде гидрооксидные ые необходимо реа ом фильтровании на тах возможно образоадков (карбонатных, др.), снижающих обзки, В отдельных спого обессоливания, а й или карбонитно-гидпроцесс образования ифицируется. Это выПри ионообменн катионитах и аниони вание различных ос гипсовых, железных и менную емкость загру собах ионообменно именно в карбонатно ратной форме, этот осадка резко интенс предлага рации а ие анион Вностыю 3 в 2 - 60 емому явнионитав, итов очил(с.м ).г ными расОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР 1(71) Челябинский государственный инспо проектированию металлургическихдов(56) Канализация населенных мест имышленных предприятий. - Справопроектировщика/Под ред. В,Н.СамохМ.: Стройиздат, 1981, с,183,(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ФИЛЬТАНИОНИТОМ В КАРБОНАТНО-ГИДНОЙ ФОРМЕ(57) Изобретение относится к обработкды ионным обменом и может быть исзовано на ионообменных обессолива 1717207 А 1 установках, содержащих фильтры, загруженные анионообменными смолами, регенерированными с переводом в карбонатную или карбонатно-гидратную форму. Целью изобретения является повышение степени регенерации за счет удаления карбоната кальция и гидроксида магния из загрузки, В способе, включающем регенерацию анионитов и отмывку их от остатков регенерационного раствора, фильтр с анионитами до регенерации встряхивают, а выпавший при этом осадок удаляют, затем фильтр продувают водовоздушной смесью, далее углекислым газом, а после этого оставшуюся в фильтре воду сливают, Регенерированные и отмытые от остатков регенерации анионитовые фильтры включают в работу. После этого цикл очистки воды повторяют звано тем, что на аниони акции В результате этих вом пространстве и н анионита образуются кристаллической "круп (более легкие) осадки, .удалять.Наиболее близким ляется способ реген включающий взрыхле щенной водой с интенс регенерацию анионит5 10 15 20 25 30 35 40 55 творами щелочей и отмывку водой анионитов от остатков регенерационного раствора,Недостаток прототипа заключается в том, что данный процесс регенерации не достаточно эффективен, так как при этом не достигается полная очистка смолы от взвеси карбоната кальция образующегося в загрузке, Даже после проведения всех циклов по регенерации анионитов в толще ионообменной смолы все равно останется часть не удаленной взвеси СаСОз. Это происходит по той причине, что известный процесс по очистке анионитов взрыхлением водой носит кратковременный характер и предназначен фактически только для расширения анионита. Для полного удаления всей взвеси адсорбирован ного на загрузке карбоната кальция СаСОз методом взрыхления потребуется увеличить интенсивность подачи воды, что приведет к увеличению выноса основной части взвеси карбоната кальция СаСОз из загрузки. Но при этом процесс регенерации неизбежно удлинится во времени, а это приведет в свою очередь к ухудшению эксплуатационных и экономических показателей очистки. Но несмотря на увеличение интенсивности подачи воды на взрыхление и времени ее подачи достигнуть полной очистки от взвеси СаСОз все равно не удастся, Дальнейшее же увеличение интенсивности подачи воды приведет к выносу самой загрузки из фильтра.Цель изобретения - повышение степени регенерации за счет удаления карбоната кальция и гидрооксида магния из загрузки Указанная цель достигается тем, что согласно способу регенерации фильтра с анионитом в карбонатно-гидратной форме, включающему регенерацию анионитов и отмывку их от остатков регенерационного раствора, фильтр с анионитами до регенерации встряхивают, и выпавший при этом осадок удаляют, затем фильтр продувают водовоздушной смесью, далее углекислым газом, а после этого оставшуюся в фильтре воду сливают.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ регенерации фильтра с анионитом в карбонатно-гидратной форме отличается тем, что 50 до регенерации фильтр с анионитовой загрузкой встряхивают, в результате встряхивания основная часть взвеси карбоната кальция СаСОз, находящейся между зерен загрузки анионитовых фильтров, оседает на дно, откуда она затем удаляется, после этого фильтр продувают водовоздушной смесью, удаляя гидрооксид магния Мц(ОН)2, а затем продувают углекислым газом, растворяя тем самым мельчайшие частицы и тончайшие адсорбционные пленки карбоната кальция СаСОЗ, причем после продувки оставшуюся воду сливают, удаляя вместе с водой растворившуюся в ней в виде Са(Н СОз)2 карбонатную взвесь,Встряхивание фильтра с анионитовой загрузкой вызвано тем, чтобы отделить основную часть кристаллов карбоната кальция от зерен загрузки.Выведение осадка, полученного в результате встряхивания фильтра с анионитами, позволяет освободится от основной части взвеси карбоната кальция СаСОз, отделившегося от зерен загрузки и осевшего на дно фильтра,Продувка фильтра с анионитами в карбонатно-гидратной форме водовоздушной смесью позволяет полностью "отдуть" гидрооксид магния МцОН)р и остатки карбоната кальция СаСОз,Продувка фильтра с анионитами в карбонатно-гидратной форме углекислым газом позволяет растворить мельчайшие частицы и адсорбированные на зернах анионита пленки кристаллов карбоната кальция СаСОз, расположенные в толще анионитовой загрузки, приведя их в растворимую форму в виде Са(НСОз).Слив воды из фильтра после продувки его углекислым газом позволяет эти, растворившиеся в углекислоте, мельчайшие частицы взвеси карбоната кальция вывести в растворе СаНСОз) за пределы фильтра,Способ осуществляют следующим образом.Для частичного умягчения и обессоливания воду пропускают через фильтр с анионитовой.загрузкой, отрегенерированной с переводом в карбонатно-гидратную форму, Фильтрование ведут известными способами. После истощения обменной емкости загрузки фильтр выводят на регенерацию. Время вывода на. регенерацию определяют по проскоку в фильтрат солей или по снижению рН фильтра ниже допустимого. Концентрацию контролируемых в фильтрате. ионов уточняют дополнительно в зависимости от качества исходной воды. Регенерационный раствор готовят отдельно в одной из емкостей для реагентов;Перед регенерацией фильтр вместе с анионитовой загрузкой встряхивают так, что в результате этого основная часть взвеси карбоната кальция СаСОз, образовавшейся в. результате работы фильтра и равномерно распределившейся между зерен загрузки; отделяется и опускается на дно фильтра, откуда ее выводят за пределы фильтра. Далее фильтр продувают водовоз- душной смесью, в результате чего удаляютобразовавшийся на стадии фильтрования осадок гидроокиси магния Мд(ОН)2 и остатки взвеси карбоната кальция СаСОз, оставшиеся после встряхивания, Затем фильтр с анионитовой загрузкой продувают углекислым газом. В результате этого карбонат кальция переводят в растворимую в воде соль Са(НСОЗ)2. Кроме того, из пор между зернами загрузки удаляют мельчайшие частицы и пленки карбоната кальция, а остйв 5 10 15 пропуская через загрузку ранее приготовленный регенерационный раствор, После этого загрузку от остатков регенерационного раствора отмывают. Затем фильтр для обессоливания воды вновь включают в работу. После этого цикл очистки воды повторяют,П р и м е р. Исходная вода из реки имеет состав, мг-зкв/лКатионы АнионыСа 7,0 НСОз 2.5Мц 2,0 ЯОд 4,0Ма 10 . О 35 Якат, = 10,0, ан, = 10,0 30 Общее солесодержание 656,34 мг/л,рН = 7,28, жесткость общая 9,0 мг-экв./л,щелочность общая 2,5 мг-экв./л, расход воды 100 мз/ч 35Для фильтрации воды приняты три анионитовых фильтрата 2,0 м типа ФИП 1.-2,06 изготовления Таганрогского котельногозавода,.анионит типа АВ, высота слояанионита 2,5 м, Полная динамическая емкость поглошения анионита 800 г-экв./и,.рабочая 640 г-экв./мз.Для перевода анионита в карбонатногидратную форму применяем регенерационный состав из смеси йа 2 СОз и йаОН 45общей концентрации 4, который пропускаем через анионитовый фильтр со скоростью 4 м/ч,После промывки анионита в обычном.режиме фильтр вводим в работу. Рабочий 50цикл одного фильтра длится 16,7 ч, при этомполучается 558,8 м фильтрата или 70,8 объемов очищенной воды на объем смолы вфильтре.Состав очищенной воды. Ионы кальция 550,53 мг-экв./л, ионы магния 0,47 мг-экв;/л,общее солесодержание 97,16 мг,/л, рН.== 10,9, общая щелочность воды 2,0 мг-экв,/л.Так как р Н воды достигла 10,9, т,е. нижедопустимой, то фильтры были остановлена шуюся воду после продувки углекислюм25 на регенерацию. Было прекращено поступление воды на фильтрование.Перед регенерацией включили вибраторы, закрепленные на фильтрах. В результате вибрации, продолжавшейся 5 мин, неменее 95 карбоната кальция СаСОз, обволакивающего зерна загрузки в фильтрах, отделилось и опустилось на дно фильтров.После того вибрацию прекратили,.а выпав- .ший на дно фильтров осадок при помощиэжекторного устройства вывели за пределыфильтров, Затем были медленно открытывентили для подачи воды и воздуха, чтобыпродуть загрузку фильтров водовоздушнойсмесью,В результате этой продувки был полностью "вымыт" осадок гидроокиси магнияМ 9(ОН)2 и остатки взвеси карбоната кальция СаСОз, не отделившиеся в результатевстряхивания в силу того, что взвесь расположена в толще загрузок. Затем из баллонапод давлением через загрузку продули углекислый газ.В результате такой продувки карбонаткальция СаСОз был переведен в растворимую в воде соль Са(НСОз)2. При этом из пормежду зернами загрузки были также удалены мельчайшие частицы и пленки карбонатакальция СаСОз, а оставшуюся после продувки углекислым газом водуслили, удалив приэтом вместе с водой в виде раствора растворенную в ней соль Са(НСОЗ)2. Степень очистки загрузки фильтров составила не менее99%;Затем вновь для перевода анионита вкарбонатно-гидратную форму провели процесс регенерации, пропустив для этого через загрузку ранее приготовленныйрегенерационный раствор. После этого отмыли загрузку от остатков регенерационного раствора Затем вновь фильтрызаполнили жидкостью, включив их тем самым в работу для обессоливания и умягчения воды,Использование предлагаемого способа ведения регенерации анионитов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующиепреимущества,Повышается степень регенерации анионитов, отрегенерированных в карбонатно-гидратную форму, так как предлагаемый способ регенерации обладает большой эффективностью, позволяющей достичь полной очистки смолы от взвеси, образовавшейся при фильтровании, и что особенно важно от мельчайших частиц, в том числе от тончайших адсорбированных на зернах анионита пленок карбоната каль- ция1717207 Составитель Г.КоролеваТехред М.Моргентал Корректор, М.Демчик Редактор А.Долинич Заказ 832 Тираж Подписное , ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул, Гагарина, 101 Не происходит зарастания, а следовательно, и снижение обменной емкости анионитовой загрузки.Снижается расход водына собственные нужды и соответственно снижается количество засоленных сточных вод от обессоливающей установки.Анионитовые фильтры могут использоваться не только для умягчения и обессоливания воды, но и для механического выделения на загрузке образующихся при ионообменном фильтровании осадков карбоната кальция и гидроокиси магния. Это позволит отказаться от дополнительного осветления фильтрата (от образовавшихся при ионообменном фильтровании осадков) после ионообменного фильтрования и, следовательно, снизить за счет этого капитальные затраты и площади. необходимые для размещения установки.Формула изобретения 5 Способ регенерации фильтра с анионитом в карбонатно-гидратной форме, включающий регенерацию анионитов и отмывку их от остатков регенерационного раствора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыше ния степени регенерации за счет удалениякарбоната кальция и гидроксида магния из загрузки, фильтр с анионитом до регенерации встряхивают, а выпавший при этом осадок удаляют, затем фильтр продувают 15 водовоздушной смесью, далее углекислымгазом, а затем оставшуюся в фильтре воду сливают,